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生物鐘一直被認為是生物體內一種無形的“時鐘”，精密調控著機體重要生理功能。近日，軍事科學院軍事醫(yī)學研究院李慧艷研究員和張學敏院士團隊發(fā)現(xiàn)，大腦視交叉上核(SCN)神經(jīng)元的初級纖毛是調控機體節(jié)律的細胞器，揭示出“有形”生物鐘的存在及其節(jié)律調控機制。北京時間6月2日凌晨，學術期刊《科學》在線發(fā)表了這一成果的相關研究論文。

據(jù)了解，大腦視交叉神經(jīng)上核區(qū)域是晝夜節(jié)律的指揮中樞，又稱“中樞時鐘”，其神經(jīng)元的初級纖毛，在每個神經(jīng)元的細胞膜上只有一根，猶如“天線”結構。研究人員發(fā)現(xiàn)，這一“天線”結構每24小時伸縮一次，如同生物鐘的指針，通過它可實現(xiàn)對機體節(jié)律的調整和時差的調節(jié)。生物鐘的準確性和穩(wěn)定性與健康息息相關。節(jié)律如果發(fā)生失常，可引起睡眠障礙、代謝紊亂、免疫力下降，嚴重時可導致腫瘤、糖尿病、精神異常等重大疾病的發(fā)生。此次“有形”生物鐘的發(fā)現(xiàn)，對節(jié)律本質的認識和節(jié)律紊亂所致疾病的治療具有里程碑意義。

在此項研究中，通過對腦切片纖毛結構的連續(xù)觀察，研究人員驚奇地發(fā)現(xiàn)纖毛節(jié)律性變化的特殊現(xiàn)象，并歷經(jīng)數(shù)年探索揭示了纖毛具有調節(jié)節(jié)律的功能。更重要的是，他們還找到了精準調控節(jié)律的開關。研究人員介紹，纖毛能夠調控SCN區(qū)域神經(jīng)元的同頻共振是讓他們最感到振奮的科學發(fā)現(xiàn)。

隨著時代的發(fā)展與科技的進步，社會競爭和工作壓力與日俱增，全球大約1/3的人存在節(jié)律紊亂問題，表現(xiàn)為睡眠障礙等癥狀。由于缺乏對生物節(jié)律調節(jié)機制的認識，當前國際上尚未研究出基于生物節(jié)律的有效治療藥物?！按舜卫w毛調控節(jié)律的重要發(fā)現(xiàn)，為節(jié)律調控新藥研發(fā)開辟了全新路徑，使機體對各種復雜環(huán)境的快速應對、快速適應成為可能?！崩罨燮G介紹。